Cześć wszystkim!

Niestety ostatnio brak czasu na jakiekolwiek projekty z powodu natłoku obowiązków, ale w chwili przerwy coś skrobnąłem.

Jako początkujący elektronik-wysokonapięciowiec amator często borykałem się z problemem spalonych transformatorów/trafopowielaczy lub po prostu nie odpowiadały mi ich parametry, a karkasu do takiego cuda próżno szukać. Postanowiłem więc zaprojektować taki bajer na drukarkę 3D i przekazuję wam go posiadanie.

Krótki opis zawartości:

To jest karkas z sekcjami. Świetny do transformatorów na bardzo wysokie napięcia lub posiadających kilka separowanych galwanicznie uzwojeń.



To zwykła szpulka:



To też zwykła szpulka, tyle że można ją założyć na prostokątną stronę rdzenia:



Tutaj czapeczka, dzięki której po skręceniu rdzeń będzie się mocno trzymał:



Krótki opis wydruku:

Wypełnienie - wedle uznania. Ja wydrukowałem na 40% i karkas jest bardzo wytrzymały.

Materiał - wedle uznania. Ja pod ręką miałem PLA.

Podpory wydruku - konieczne.

Pliki:

Oczywiście czapeczki nie są niezbędne, a uzwojenie pierwotne można nawinąć bez karkasu jak zawsze
Zamieszczę w przyszłości plik, który umożliwi parametryczne dopasowanie tych elementów do innych rdzeni np. ze starych traf telewizorowych czy mniejszych trafopowielaczy. Zrobię to po napisaniu do tego pliku dokumentacji, bo nawet osoby znające się na składni openSCAD nie rozczytają mojego kodu - wybaczcie dopiero zaczynam bawić się w te klocki.
Wrzucę też zdjęcia wydrukowanego i złożonego trafa z rdzeniem.

UPDATE

Dodaję rdzeń "chowany" tj. uzwojenie pierwotne wewnątrz wtórnego.

Karkas na pierwotne:



Karkas na wtórne 8 sekcji:



Karkas na wtórne bez sekcji:



Czapeczka:



Całość po złożeniu (bez rdzenia):



Pliki do druku:

Plik źródłowy do openSCAD'a z dokumentacją:

Pozdrawiam i życzę udanych projektów!

Widziałem kiedyś filmik jak robiono karkasy na WN na tokarce z plastikowych wałków.
Jeśli ten karkas będzie na ten mały rdzeń od trafopowielaczy to niewiem czy będzie dostatecznie wysoka ochrona uzwojenia pierwotnego. Te trafopowielacze produkowane fabrycznie uzwojenie pierwotne mają wewnątrz tego jednego karkasu/obudowy. Okienko rdzenia jest bardzo wąskie w tym wypadku. Na prostokątny przekrój rdzenia ciężko nawija się przewód w gumowej izolacji, stąd lepiej pomyśleć o karkasie na rdzeń z przekrojem okrągłym jak np. powszechnie dostępne UY16 czy UY20.
Widziałem też sprzedawane na alibaba i azjatyckich platformach handlowych gotowe rzeczy od karkasów po kompletne transformatory w tym produkowane na indywidualne preferencje klienta.
Kwestia jest taka po co komu trafo na WN?
Jeśli ma dawać tylko wysokie napięcie to wystarczy się zaopatrzyć w trafopowielacz za kilkanaście złotych na allegro, bądź innych aukcjach. Jeśli ma być to trafo pod konkretne preferencje i dawać coś więcej to jest to zabawa w bardzo wysokie koszta, bo epoka kineskopowych telewizorów już przeminęła.
Aczkolwiek ciekawym wątkiem w tym temacie są transformatory wysokiego napięcia używane w aparatach do darsonwalizacji. Ich napięcie wyjściowe jest zbliżone do trafopowielaczy, w przeciwieństwie do których nie ma wbudowanych diód prostowniczych.

Będzie dostateczna jeśli trafo utopić w oleju lub żywicy. To się tyczy absolutnie każdego trafa powyżej kilku kV nawijanego samodzielnie i jest podyktowane przebiciami w uzwojeniu wtórnym (izolacja drutu nawojowego).



Taka konfiguracja jest obecnie w fazie projektowej.



Zobacz zdjęcie.



CENA I CZAS. Wydruk tego czegoś to 1-15 zł zależy czy masz swoją drukarkę czy zlecasz komuś. Czas druku to 4 godziny (cały komplet). Jeśli znasz się na druku 3D to wiesz, że to bardzo krótko.



klasyczne-cewki-tesli/

generatory-wysokiego-napiecia/

zjawiska-dotyczace-wysokich-napiec/



Decydując się na FBT musisz zaakceptować diodę prostowniczą na wyjściu, brak możliwości wyjęcia/dodania przekładek, toporną i niechlujną konstrukcję.



Nie widzę związku ja mam bardzo dużo trafopowielaczy/traf telewizorowych zepsutych, przebitych, spalonych... kupić taki zepsuty można za 5zł, a sam rdzeń kosztuje 30zł możliwości jest mnóstwo.

Zrobiłem takie trafo do jednego projektu, który wymagał czterech separowanych źródeł WN po 10kV każde. Wtedy męczyłem się ze sklejaniem ze sobą karkasów od rdzeni kubkowych co było znacznie bardziej uciążliwe. Zmieściłem się w 30zł licząc koszty wysyłki i cenę epidianu natomiast jak dałem zapytanie ofertowe do kilku firm to mi powiedzieli $250 i 2 miesiące oczekiwania (najlepsza oferta) na cały projekt był budżet 800zł



Nigdy nie spotkałem się z takim trafem do kupienia. Pod tym hasłem wyskakuje mi tylko coś o trądziku i już na samym początku mogę stwierdzić, że raczej to nie są trafa na rdzeniu ferrytowym tylko coś w stylu SSTC.

Podsumowując - zostawiam to tutaj może komuś się przyda. Będzie też coś w stylu uzwojenie w uzwojeniu jak tylko uda mi się coś w przerwie naskrobać.

UPDATE

Dodałem nowy karkas w pierwszym poście. Jak wydrukuję go to wrzucę fotkę. pzd

W takim wypadku zastanowiłbym się na zaprojektowniu karkasu z dwóch części; szpuli i pojemniczka który będzie zalany żywicą:



Zatapianie wg. mnie całego trafa uniemożliwia potem jego modyfikację parametrów/naprawę lub odzyskanie rdzenia. Również ze względów finansowych - koszt żywicy elektroizolacyjnej jest bardzo wysoki...



Na jaki rdzeń jest ten karkas?

Jeśli ktoś posiada rdzenie od trafa do WN i nawijarkę, drukarkę 3D i możliwości samodzielnego wykonania to jak najbardziej ma to sens.

Wg mnie jeśli potrzebne jest wysokie napięcie o konkretnych parametrach jak np. do SGTC to najlepiej zafundować sobie neona. Najniższe koszta i chyba najlepsza jakość w przeliczeniu...

Darsonval to aparat do elektroterapii, wykorzystujący wysokie napięcie i wielkie częstotliwości, stosowany głównie w dermatologii. W środku jest trafo na rdzeniu ale kształtem jest nawijany jak cewka Tesli, taki podłużny i jest wyprowadzony jeden przewód, który daje fajne wyładowania koronowe.

W domyślemiałem zalewanie samego uzwojenia żywicą. Zdanie sformuowałem nieprecyzyjnie, bo pierwsza jego część odnosiła się do oleju, a w tym przypadku zalewamy całość.

Koszt żywicy jest kilkakrotnie mniejszy od oleju... skąd wziąłeś te koszty? Ja za beczkę epidianu płacę 100zł, a to jest tyle towaru, że mógłbym fabrykę trafopowielaczy otworzyć. Oczywiście można kupić kilogram za 15 zł plus utwardzać 20zł i z tego byś zalał ze 30 takich uzwojeń.

Pojemnika nie projektowałem, bo bez sensu go drukować. Zalewasz to w rurce PCV zaklejonej od spodu taśmą. Ścianki rurki trzeba wysmarować czymś tłustym.



Na różne... generalnie musi być 2U albo U+I, ale projekt jest parametryczny więc możesz zmieniać wymiary. Mierzysz średnicę swojego rdzenia, szerokość, wysokość itp. wprowadzasz w pliku .scad te wielkości i masz karkas pod swój rdzeń.



Do czego potrzebna ci nawijarka? rąk nie chcesz sobie pobrudzić? Dwu metrowe wtórne do DRSSTC by mnie przerażało, ale taki karkasik to igraszka.
Z drukarki 3D możesz skorzystać w wielu miejscach. Poszukaj w sieci.



Kloc od neonów 500W waży z 15kg i jest wielki. Z tego rdzenia spokojnie wyciśniesz 500W, a z inwerterem waży max 1kg i ma rozmiary zasilacza ATX. Koszt neona 300-400zł i ciężko znaleźć, koszt tego to worek śmieci i trochę półprzewodników dostępnych wszędzie.

Zobacz: http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=slrconverter

Trochę większy rdzeń, a 10kW wyciska. Pomyśl jaka z tego SGTC by była.



To jest dokładnie SSTC transformator na rdzeniu powietrznym. Trafo ferrytowe bardzo wiele by w tym układzie skomplikowało.

Trafo 500W do neonów waży 10Kg.

---

Wykonam uzwojenia wtórne na dowolny wymiar od 0.125mm.
lodzik1990@gmail.com / BBM: 2C163574

Dokładnie tak, zaś 1 kw 15 kilo waży.

Co do kosztów w porównaniu do neona to mam wątpliwości, gdyż jeśli ma być to zasilanie typu ZVS to potrzebny jest solidny układ prostowniczy, chyba, że masz prostownik do ciężarówek. Robiąc samemu trzeba liczyć się z kosztami kondensatorów i dużego transformatora obniżającego napięcie, więc wydaje mi się średnio z tą opłacalnością.
Falownik pod 230V do zasilania traf wg mnie mija się z celem, to już lepiej robić SSTC niż SGTC...

Porównaj sobie wyładowania z SSTC i SGTC, i przejrzyj internet to się dowiesz, że nie tylko warto zrobić dużą SGTC,ale i robią je ludzie, którzy wcześniej bawili się z SSTC. Poza tym można z takiego trafa zasilić dużo dużo więcej rzeczy niż sama SGTC.

Spróbuj zrobić klasyczną teslę na 5-10kW. Zatrudnianie do tego celu trafa na 50Hz to katastrofa z więcej niż jednego powodu.

Zrobienie inwertera na TL494 to igraszka... pomysł z ZVS-em przy dużych mocach to jeszcze większa katastrofa niż trafo na 50Hz.

Rozumiem, że twoim zdaniem jest to projekt niepotrzebny. Szanuję to, ale na szczęście na serwerze jest dużo miejsca i forum nie ucierpi na przechowaniu kilkudziesięciu MB nikomu niepotrzebnych rozwiązań konstrukcyjnych.

Osobiście uważam, że lepiej zamiast bawić się w wielokilowatowe przetwornice HV i SGTC jest zbudować DRSSTC - bardziej elegancko, mniejszy pobór mocy, większe możliwości. Wykonanie trafa impulsowego na kilka(naście) kV i taką moc też łatwe nie jest (a już na pewno nie na rdzeniach z FBT), odchodzi ogromny kond rezonansowy...

Warto też pamiętać o współczynniku mocy. 5kW przetwornica bez PFC wymaga przekroju przewodów zasilających i zabezpieczeń jak obciążenie o mocy niemal 10kW... Chociaż to się w sumie tyczy także SSTC/DRSSTC, jednak te drugie potrafią generować kilku metrowe wy ładowania przy mocy nie przekraczającej 5kW.

Jednak to już OT. Jeśli chodzi na temat....

Osobiście uważam szabrowanie rdzeni z FBT za pomyłkę - nie mamy o nich żadnych informacji, a żeby zrobić dobrą przetwornicę potrzebujemy parametrów rdzenia... Po co się w to bawić, skoro na Allegro za kilka zł można kupić solidne, w pełni scharakteryzowane rdzenia?



Przy mocach liczonych w grubych kilowatach? Już nie taka igraszka, ale dalej IMHO mniejszy problem niż zabawa z sieciowym trafem HV. Co do ZVS się zgodzę - w takiej aplikacji to porażka.

Zobacz link, który podałem. Przetwornica 10kW, a wykonanie to igraszka DRSSTC to nie jest igraszka, ani nawet wyzwanie ze średniej półki, choć sam jeszcze nie zbudowałem więc może się mylę. Pewnie gdyby kupić gotowe płytki do polutowania, mieć duży kapitał i dużo wsparcia tutaj to by dało radę. Ja nie czuję się na siłach teraz.

Dodatkowo... to tylko twoja preferencja. Znajdzie się wielu co stwierdzą, że DR-ka to jak mieć rower z silnikiem odrzutowym i wolą old school. Obecnie z powodu braku czasu mogę wrzucić tylko taki marny projekt. Może komuś się przyda.

PS.

Miałeś rację próbując zalać to dziadostwo ubabrałem wszystko w żywicy Wrzucę update karkasu z flanszą i obudową do zalania.

Znam ten układ. Na dłuższą metę, tak zaimplementowana przetwornica rezonansowa może z łatwością okazać się niestabilna i awaryjna. Brak sprzężenia korygującego częstotliwości do rezonansu (dokładnie ten sam problem co w SSTC na sztywnym oscylatorze, trafo ferrytowe też mocno rozstraja układ LC, chociaż w takim układzie to podejście jeszcze "przejdzie"), brak sensownej kontroli nad bramkami kluczy, kompletny brak kontroli prądu i w ogóle jakichkolwiek zabezpieczeń... To proof of concept który działa "do czasu". Nie ma tu nawet połowy układów, które powinny znaleźć się w takim urządzeniu. Nie polecam kopiować, to służy raczej pokazaniu że się da, a nie zrobieniu przetwornicy jak należy.
10kW mocy pozornej. Jak uwzględnisz współczynnik mocy w okolicach 0.5..06 okazuje się, że czynnej jest sporo mniej.

Poza tym, rdzeń użyty przez uzzora jest ogromny. I drogi (bodajże 50USD).



Co racja, to racja. To bardzo duże wyzwanie...

Na przyszłość musisz się lepiej postarać. Czasami nic nie wychodzi od razu, dopóki wprawy się nie nabierze...

Czyli jak się nie myliłem, że zakup trafa do neonów, chociażby nawet chińskiego czy koreańskiego będzie znacznie tańszym wyjściem niż zabawa w budowę przetwornic wielkiej mocy. Już nawet lepiej wykorzystać do tego trafo od mikrofali...

Jako element kluczujący w SGTC myślałbym o użyciu trygatrona...
Czy ktoś kiedyś budował/testował ten element?

MOT wcale lepszy nie będzie - wiadomo jak są budowane, duże moce mogą oddawać tylko przez chwilę, nadto większe "paczki" MOT-ów bardzo lubią przebijać...

A, co do "stałej" zalewy, polecam wypróbować parafinę - dużo łatwiej użyć niż żywicy przy czym jest dobrym izolatorem. No i w razie czego łatwo ją usunąć.

Karkas i uzwojenie pod trafo WN można śmiało wykonać na małej tokarce z plastikowego wałka:

Parafina nadaje się do trafopowielaczy ewentualnie. Użycie jej do traf już na 50-60 kV to rosyjska ruletka. Łatwo się topi i pali się w tym stanie jak ropa naftowa co wyładowania elektryczne jej bardzo ułatwiają. Do tego musisz zalewać na gorąco i przy dużych objętościach powstają bąble niemożliwe do usunięcia (chyba że będziesz ogrzewał całe trafo z pojemnikiem itd.). Z kolei jak ktoś się trochę zna na żywicach to można później wyłuskać wszystko bez uszkodzenia.

Teraz już wiem, przekonałem się o tym na własnej skórze.

Olej transformatorowy jest jednak niezawodny, wymaga jednak hermetycznego pojemnika jeżeli całość ma być przenośna (zwłaszcza jeżeli zalewamy prostownik/powielacz HV/inne źródło DC, w tedy olej ucieka po przewodzie i ściankach napędzany polem elektrycznym).

Olej mi tak napsuł nerwów, że nie chcę o nim nawet słyszeć przy DC to jeszcze, ale przy trafach i wszystkim co z nimi związane to jedyna rada zamykać w lutowanej metalowej puszce. To kurestwo rozpuszcza plastyfikatory uszczelek, które robią się kruche i szybko cieknie wszystko. Z kolei wysokie przemienne potencjały rozchlapują olej wszędzie dookoła. Ostatnie moje zabawy skończyły się tym, że ubabrany w oleju do pasa rzuciłem projekt i nie chciałem go oglądać przez pół roku

Akurat pod tym względem zjadłem prawie zęby...



Nie masz zielonego pojęcia co to jest i jak widać brednie wypisujesz...

A schemat na trygatronie tak wygląda:



Więcej info:

http://www.rapp-instruments.de/tesla-co ... gatron.htm



Bzdura...
Pod tym względem zakup mini tokarki jest tańszy niż zakup drukarki 3D, do tego tokarka może pełnić również funkcję nawijarki...

A to wybacz nie wiedziałem (nic na to nie wskazuje żebyś miał jakiekolwiek doświadczenie w tym temacie).



Tak jak mówiłem wcześniej... dużo mówisz, ale nic z tego nie wynika. Ten projekt owszem jest ciekawy, ale jak to się ma do tego co próbujesz przedstawić? Nie powiedziałem, że się nie da zrobić cewki na trygatronie. Widać rozumujesz mocno po swojemu.
Trygatrony to bardzo mało żywotne użądzenia i cholernie mało wydajne. Żeby to jakiś czas podziałało trzeba stosować mocno przewaluowane wartości elementów. Przeczytałeś coś w internecie i masz się za eksperta.
Stosowałem trygatrony i tyratrony do aplikowania impulsów udarowych. Te pierwsze szybko lądują w śmietniku.
Tesla na tym to sztuka dla sztuki - nikt ci nie zabroni.



Widać sprawdziłeś ceny na ceneo i znów masz się za eksperta. Nikt nie kupuje tokarki żeby wyrzeźbić karkas. Drukarki 3D nie musisz kupować, bo jest mnóstwo miejsc, w których drukujesz niemal za free. Jeśli o tym nie wiesz to tylko potwierdza na jakim dnie informacyjnym jesteś. Zanim zaczniesz krytykować upewnij się, że masz jakieś doświadczenie w temacie. Diabeł tkwi w szczegółach

A ja mam pytania, jako że sam planuję wykonać podobny detal, tylko z wałka poliacetalu.

Rozwiązanie z sekcjami mnie zastanawia, ponieważ jak przejść przewodem z jednej sekcji do drugiej? w końcu między górną warstwą a przewodem z poprzedniej sekcji jest wysokie napięcie... czy po prostu dobiera się napięcie między sekcjami tak by izolacja drutu nawojowego wytrzymała?

Sam planuję nawijać uzwojenia na karkas coś w stylu Twojego modelu "zwykła szpulka". Tylko zastanawia mnie w jakiej odległości od izolacji zacząć nawijać uzwojenie. Czy 2mm wystarczą by zapewnić izolację pomiędzy poszczególnymi warstwami? Izolacją będzie warstwa taśmy polisestrowej rościągnieta na całą długość "korytka", dodatkowo wszystko utopie w oleju, który będzie odpowietrzony próżniowo.
Jak myślisz czy takie rozwiązanie ma szansę powodzenia?